自動介質(zhì)損耗測試儀/自動介質(zhì)損耗測試儀

1.概述
RX6000型是在原GWS-1、2、3、4、5的基礎(chǔ)上，總結(jié)了近十年來五百多家GWS系列用戶的豐富運行經(jīng)驗及反饋意見而開發(fā)的的第六代精品，RX6000型是一種新穎的測量介質(zhì)損耗角正切（tgδ）和電容值（Cx）的自動化儀器。可以在工頻高電壓下，現(xiàn)場測量各種絕緣材料、絕緣套管、電力電纜、電容器、互感器、變壓器等高壓設(shè)備的介質(zhì)損耗角正切（tgδ）和電容值（Cx）。與西林電容電橋相比，具有操作簡單、自動測量、讀數(shù)直觀、無需換算、精度高、抗*力強等優(yōu)點。儀器內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容器和升電壓裝置，在“內(nèi)接”方式下使用，無需其它外接設(shè)備，便于攜帶。
a. 具有多種測量方式，可選擇正/反接線、內(nèi)/外標(biāo)準(zhǔn)電容器和內(nèi)/外試驗電壓進行測量。正接線可測量高壓介損。
b. 內(nèi)附SF6標(biāo)準(zhǔn)電容器，tgδ<0.005%，受空氣濕度影響小。
c. 矢量運算法結(jié)合移相、倒相法，抗干擾效果好；能有效地消除強烈的電場干擾對測量的影響，適用于500kV極其以下電站的強干擾現(xiàn)場試驗。
d. 高壓短路和突然斷電時，儀器能迅速切斷高壓，并發(fā)出警告信息。
e. 測量重復(fù)性好，電壓線性好（測量準(zhǔn)確度不受電壓影響）
f. 一體化結(jié)構(gòu)，重量適中，便于攜帶。
g. 大屏幕帶背光中文液晶顯示器信息提示操作，使用方便。
h. 儀器自帶打印機，及時保存測試數(shù)據(jù)。
i. 高壓電纜連接至試品，保障安全；儀器未接地報警，安全措施完備。

2.技術(shù)指標(biāo)
2.1 額定工作條件
2.1.1 環(huán)境溫度:0～40℃（當(dāng)溫度超出20℃±5℃時,每變化10℃儀器基本誤差的改變量不超過基本誤差限的1/2。）
2.1.2相對濕度:30%～85%
2.1.3供電電源:電壓:220V±22V,頻率: 50±1Hz
2.2外形尺寸:l×b×h,mm:440×330×400
2.3重量:不大于23kg
2.4電子電路功耗:不大于40VA
2.5測量范圍:
2.5.1介質(zhì)損耗（tgδ）:0～100％ 分辨率0.0001
2.5.2電容量（Cx）: zui小分辨率0.01pF
2.5.2.1內(nèi)接方式
試驗電壓 試品電容量
5kV 7.5kV 10kV 3pF～40000PF
1.5kV 2.25kV 3k 10pF～0.35μF
0.5kV 0.75kV 1kV 30pF～1.5μF
2.5.2.2 外接方式
“外接升壓器”方式zui高試驗電壓10kV
“外接Cn”方式（外接高壓、外接標(biāo)準(zhǔn)電容器）zui高試驗電壓由標(biāo)準(zhǔn)電容器和被試品決定（Umax=Imax/wC）

標(biāo)準(zhǔn)回路zui大電流50mA（In=UwCn）
被試回路zui大電流2A（Ix=UwCx）
2.6 基本測量誤差
產(chǎn)品在環(huán)境溫度20℃±5℃、相對濕度30%～85%的條件下，應(yīng)符合表1之規(guī)定。
表1
測量內(nèi)容? tgδ范圍 電容量范圍（Cx） 試品類型 基 本 誤 差
介質(zhì)損耗
因數(shù)
tgδ 0～0. 5 50pF～60000pF 非接地 ±（1%讀數(shù)+0.0005）
接地 ±（1%讀數(shù)+0.0010）
10pF～50pF或
60000pF以上 非接地 ±（1%讀數(shù)+0.0010）
接地 ±（2%讀數(shù)+0.002）
3pF～10pF 非接地
與接地
電容量 50pF以上 ±（1%讀數(shù)+1pF）
50pF以下 ±（1%讀數(shù)+2pF）
2.7內(nèi)部升壓器輸出能力
輸出電壓 額定輸出電流
5kV 7.5kV 10kV 100mA
1.5kV 2.25kV 3kV 300mA
0.5kV 0.75kV 1kV 500mA

3. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理
3.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
儀器將升壓與測量裝置安裝在一個機箱里，儀器內(nèi)部具有zui高輸出電壓達10kV的升壓變壓器，還安裝有標(biāo)準(zhǔn)高壓電容器，在內(nèi)部高壓測量范圍內(nèi)使用時無需任何外部設(shè)備，便于攜帶到試驗現(xiàn)場使用；儀器方便用戶靈活地進行多種方式的測量。儀器結(jié)構(gòu)牢固，確保高、低壓電路電氣間隙和爬電距離符合GB4793.1-1995《測量、控制和實驗室用電氣設(shè)備的安全要求》中的有關(guān)規(guī)定。圖1、圖2分別為儀器的前、后面板示意圖。圖中：
①打印機--測量結(jié)束，顯示測量結(jié)果時，按“打印”鍵，可以將測量結(jié)果打印出來。
②顯示窗——以LCD用中文顯示tgδ和電容測量值。并顯示指導(dǎo)操作的提示信息。
③輸出電壓選擇鍵——當(dāng)選擇“內(nèi)接”方式工作時，用以選擇試驗電壓（按升序或減序），內(nèi)部升壓器產(chǎn)生的試驗電壓共有九檔，分別為：10kV、
7.5kV、5kV、3kV、2.25Kv、1.5kV、1kV、0.75kV、0.5kV。
④電源輸入插座——接220V市電。
⑤背光選擇鍵——在明亮的環(huán)境中選擇無背光；而在昏暗的環(huán)境中選擇帶背光。
⑥電源鍵——按下該鍵，儀器電源接通。
⑦保險絲座
⑧內(nèi)部高壓允許鍵——為保障操作者安全而設(shè)；按下該鍵，接通高電壓輸入回路；松開該鍵，則不能發(fā)生高壓。
⑨接地端子——為保障操作者的安全，為使儀器正常工作，使用前應(yīng)將該端子可靠接地。該端子既是安全接地，又是工作接地。
⑩啟動/停止鍵——按下該鍵，儀器進入測量狀態(tài)；松開該鍵，儀器退出測量狀態(tài)。
⑾打印鍵--測量結(jié)束，顯示測量結(jié)果時，按該鍵可以打印測量結(jié)果。
⑿正/反接線鍵——用來選擇正接線或反接線方式。
⒀工作方式鍵——當(dāng)選擇儀器內(nèi)部升壓器施加試驗電壓時，按該鍵選擇“內(nèi)接”方式；如現(xiàn)場干擾較大，按該鍵選擇“抗干擾內(nèi)接”方式；當(dāng)外接升壓器施加試驗電壓時，按該鍵選擇“外接升壓器”方式；當(dāng)外接升壓器和外接標(biāo)準(zhǔn)電容器測量時，按該鍵選擇“外接Cn”方式。
⒁標(biāo)準(zhǔn)電流輸入端Cn——“外接Cn”測量方式工作時，與外接標(biāo)準(zhǔn)電容器的測量端相連接。連接該端的電纜為黑色。
（15）被測電流輸入端Cx——使用時應(yīng)根據(jù)不同的試品類型與被試品的部位連接。詳見4.3 條。連接該端的電纜為紅色，兩端有黑色標(biāo)記。
（16）電壓輸出端HV——當(dāng)測量非接地試品（選擇正接線）時，該端為高電壓端，與該端相連的電纜內(nèi)層帶高壓；當(dāng)測量接地試品（選擇反接線）時，該端在儀器內(nèi)部接地。連接該端的電纜為黃色。
（17）電纜外屏蔽接地端--電纜與儀器連接時，將電纜插頭端的引出線連至該端，從而將電纜的外層屏蔽接地。
3.2 工作原理
儀器測量線路包括一路標(biāo)準(zhǔn)回路和一路被試回路，如圖3所示。標(biāo)準(zhǔn)回路由內(nèi)置高穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)電容器與采樣電路組成,被試回路由被試品和采樣電路組成。由8031單片機運用計算機數(shù)字化實時采集方法,對數(shù)以萬計的采樣數(shù)據(jù)處理后進行矢量運算，分別測得標(biāo)準(zhǔn)回路電流與被試回路電流幅值及其相位關(guān)系,并由之算出試品的電容值（Cx）和介質(zhì)損耗角正切（tgδ），測量結(jié)果可靠?，F(xiàn)場有干擾時，先利用移相、倒相法減小干擾的影響，再將被試回路測得的電流Ix′與單獨測得的干擾電流Id矢量相加，得到真正的測量電流Ix，進而得出正確的測量結(jié)果。由圖3可見，可根據(jù)不同的測量對象和測量需要，靈活地采用多種接線方式。如測量非接地試品（正接法）時，“LV”（E）點接地；而測量接地試品（反接法）時，則“HV”點接地。

4. 使用和操作
4.1安全操作注意事項
4.1.1使用前必須將儀器的接地端子可靠接地。所有人員必須遠離高壓才能開始測量。
4.1.2只有當(dāng)儀器的“內(nèi)高壓允許”鍵未按下時,接觸儀器的后面板和測量線纜與被試品才是確保安全的。當(dāng)儀器的“內(nèi)高壓允許”鍵按下時，蜂鳴器將鳴叫示警。
4.1.3儀器正在測量時,嚴(yán)禁操作除“啟動”鍵外的所有按鍵。但可用“啟動”鍵退出測量狀態(tài)。
4.1.4應(yīng)保持儀器后面板的清潔，不要用手觸摸。如后面板有污痕，請用干布擦試干凈以保證良好的絕緣。
4.1.5測量非接地試品（正接法）時，“HV”端對地為高電壓,測量接地試品（反接法）時，“Cx”端對地為高電壓,隨儀器配備的紅色、黃色電纜為高壓電纜，使用時可沿地面敷設(shè)；但必須將電纜的外層屏蔽接至接地端。
4.1.6 不得自行更換不符合面板指示值的保險絲管,以防內(nèi)部變壓器燒壞。
4.2儀器的顯示方式
儀器以點陣式帶背光LCD顯示，便于室內(nèi)與戶外讀數(shù)。顯示值為zui終測量結(jié)果（tgδ和電容量），無需換算。

4.3操作
4.3.1非接地試品的測量（正接法）
4.3.1.1通電前的準(zhǔn)備
a.關(guān)電源；
b.用導(dǎo)線將儀器面板上的接地端子可靠接地；
c.從“HV”端子用線纜（黃色）接至被試品高壓端（此線帶高壓）,Cx端子用線纜（帶黑色標(biāo)記的紅線）接至被試品低壓端,注意芯線Cx接被試品,將電纜插頭端的引出線連至接地端，如圖4所示；如果試品低壓端有屏蔽端子（例如標(biāo)準(zhǔn)電容器）,可用導(dǎo)線將該端子與線纜的內(nèi)屏蔽（夾頭端的引出線）“E”連接后接地。

3.1.2操作步驟
按下“電源”鍵，直至儀器自檢完畢在顯示窗口顯示
內(nèi)接 正接
試驗電壓：關(guān)
請選擇試驗電壓
此時按“輸出電壓選擇”鍵選擇合適的電壓，按“正/反接線”鍵選定正接線方式；然后先按下“內(nèi)電壓允許”鍵，再按下“啟動”鍵；儀器開始測量,蜂鳴器發(fā)出訊號,并在顯示窗口從5到1倒計數(shù)（此時可松開“啟動”鍵,以退出測量狀態(tài)）。倒計數(shù)結(jié)束，高壓加至試品,蜂鳴器發(fā)出警示訊號,測量過程不超過60秒,測量結(jié)束,高電壓自動降下；為保障人員的安全，此時必須按窗口提示信息將“內(nèi)高壓允許”鍵彈起，窗口才會顯示測量結(jié)果。如果需要打印，可按一下“打印”鍵；zui后彈起“停止/啟動”鍵，結(jié)束一次測量過程。
4.3.2接地試品的測量（反接法）
4.3.2.1通電前的準(zhǔn)備
a.關(guān)“電源”；
b.用導(dǎo)線將儀器面板上的接地端子可靠接地；
c.將Cx端子用線纜（帶黑色標(biāo)記的紅線）接至被試品高壓端,注意芯線Cx接被試品,將電纜插頭端的引出線連至接地端，如圖5所示。
4.3.2.2操作步驟
按下“電源”鍵，直至儀器自檢完畢在顯示窗口顯示
內(nèi)接 正接
試驗電壓：關(guān)
請選擇試驗電壓
此時按“輸出電壓選擇”鍵選擇合適的電壓，按“正/反接線”鍵選定“反接線方式”；然后先按下“內(nèi)電壓允許”鍵，再按下“啟動”鍵；儀器開始測量,蜂鳴器發(fā)出訊號,并在顯示窗口從5到1倒計數(shù)（此時可松開“啟動”鍵,以退出測量狀態(tài)）。倒計數(shù)結(jié)束，高壓加至試品,蜂鳴器發(fā)出警示訊號,

測量過程不超過60秒,測量結(jié)束,高電壓自動降下；為保障人員的安全，此時必須按窗口提示信息將“內(nèi)高壓允許”鍵彈起，窗口才會顯示測量結(jié)果。如果需要打印，可按一下“打印”鍵。
4.3.3外接升壓器測量方式（外接高壓）
4.3.3.1通電前的準(zhǔn)備
當(dāng)被試品電容量較大而要求升壓變壓器輸出電流大于儀器內(nèi)部變壓器輸出能力時，儀器可以外接高電壓進行測量,即不使用儀器內(nèi)部的升壓變壓器,而另外外接一臺升壓裝置產(chǎn)生高電壓進行測量。注意用“外接升壓器”方式進行測量時，不得按下“內(nèi)高壓允許”鍵。“外接升壓器”方式仍使用儀器內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容器,zui高工作電壓10kV。

既可以測量非接地試品（圖6：與“HV”連接的線纜內(nèi)層帶高壓），也可以測量接地試品（圖7：與“Cx”連接的線纜內(nèi)層帶高壓）。
如果用“自激法”測CVT設(shè)備選用“外接升壓器”方式，因為Hv電纜芯線與外層屏蔽間存在1000pF-2000pF的電容量，會引起測量誤差；所以測量時應(yīng)將HV電纜外屏蔽的接地頭子（不插入接地端）與電纜一起懸空（即將電纜作為普通電纜而不作為高壓電纜使用），以消除測量誤差。
4.3.3.2操作步驟
a.用導(dǎo)線將儀器面板上的接線端子可靠接地。
b.按圖6或圖7接線，將電纜插頭端的引出線連至接地端；
c.按下“電源”鍵接通電源,按“工作方式選擇”鍵選擇“外接升壓器”方式；按“正/反接線”鍵確定接線方式。“內(nèi)高壓允許”鍵彈起；
d.用外接升壓裝置施加需要的試驗電壓,儀器會顯示出電壓值；
e.按下“啟動”鍵開始測量，此后按窗口提示操作可方便地完成測量；測量結(jié)束,窗口直接顯示測量結(jié)果。

4.3.4外接Cn測量方式（外接高壓、外接標(biāo)準(zhǔn)電容器，可測量高壓介損）
4.3.4.1通電前的準(zhǔn)備
當(dāng)試驗電壓和標(biāo)準(zhǔn)電容器均為外接時，可選擇“外接Cn”測量方式。測量前用線纜（黑色線）從儀器的“Cn”端子〔芯子與屏蔽〕連至標(biāo)準(zhǔn)電容器的接線端；“Cx”端子與被試品相連，將電纜插頭端的引出線連至接地端，（圖8）；用導(dǎo)線將儀器面板上的接線端子可靠接地。zui高試驗電壓取決于外接標(biāo)準(zhǔn)電容器和被試品的耐壓值及儀器的測量范圍。如使用標(biāo)準(zhǔn)電容器，可以對試品進行帶電測量。
4.3.4.2操作步驟
a.按下“電源”鍵接通電源,待儀器自檢完畢按“工作方式選擇”鍵選擇“外接Cn”測量方式；
b.彈起“內(nèi)電壓允許”鍵；
c.施加試驗電壓至需要值；
d.按下“啟動”鍵開始測量，此后可按顯示窗口提示方便地完成測量。測量結(jié)束,窗口顯示測量結(jié)果。
“外接Cn”方式的測量結(jié)果：
⑴介質(zhì)損耗：測量結(jié)果=tgδ讀數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)電容器的tgδn。
⑵電容量： 測量結(jié)果=顯示值×Cn（外接標(biāo)準(zhǔn)電容器電容量）。
E*表示乘10的*次方。
4.4“內(nèi)接”和“抗干擾內(nèi)接”兩種測量方式的選擇
建議*用“內(nèi)接”方式進行測量。當(dāng)重復(fù)兩次測量的tgδ讀數(shù)相差0.1%以上時，說明現(xiàn)場的干擾較大，此時應(yīng)選擇“抗干擾內(nèi)接”方式進行測量。
4.5打印操作
儀器測量結(jié)束，顯示出測量結(jié)果時，按一下“打印”鍵，就可以將測量結(jié)果打印出來。打印機在儀器開機時已經(jīng)與單片機聯(lián)機（指示燈亮）。如果需要走紙，可以按打印鍵（SEL）取消聯(lián)機（指示燈暗），再按走紙鍵（LF）用以走紙。需要換紙時，請參閱微型打印機的使用說明書。
5.制造廠提請用戶注意的事項
5．1用QS1做對比試驗時，請留意QS1的tgδ誤差為±0.3%，BR16為±0.1%。
5．2請保持接地點良好的導(dǎo)電性，現(xiàn)場試驗時應(yīng)使接線各個連接點（如掛鉤等）接觸良好，以保證測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
5．3請勿讓陽光*照射顯示器，以免LCD失效。
5．4應(yīng)注意試驗方法對測量結(jié)果的影響。
5. 5隨儀器配置的紅色及黃色電纜為高壓電纜，可沿地面敷設(shè)，但儀器工作時人體不宜接觸電纜；該電纜為雙層屏蔽電纜，在使用時該電纜的外層屏蔽應(yīng)接至接地端接地。 10KV電壓輸出時發(fā)出輕微的聲音屬正常現(xiàn)象。由于電纜外層屏蔽接地，所以使用中不宜將電纜緊靠設(shè)備的高壓部分。黑色電纜非高壓電纜，使用時應(yīng)注意。
6．儀器成套性
①RX6000型 1臺;
②測試電纜線 3根;
③電源線 1根;
④保險絲BGXP-1（10A） 4只;
⑤使用說明書和產(chǎn)品合格證 各1份;
⑥附件包 1只.


7.保管及免費修理期限
7.1 儀器和附件應(yīng)在制造廠包裝條件下,于室內(nèi)貯存,其環(huán)境溫度為0-40℃,相對濕度為 30%-80%,且在空氣中不應(yīng)含有足以引起腐蝕的有害物質(zhì)。
7.2 儀器和附件自制造廠發(fā)貨日期起12個月內(nèi)，當(dāng)用戶在*遵守制造廠使用說明書所規(guī)定的保管、使用條件下,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品制造質(zhì)量不良或不能正常工作時,制造廠負責(zé)免費給予修理或更換。

附錄二 測量電容式電壓互感器（CVT）的說明
電容式電壓互感器（CVT）由電容分壓器、電磁單元（包括中間變壓器和電抗器）和接線端子盒組成，其原理接線如圖1。有一種電容式電壓互感器是單元式結(jié)構(gòu)，分壓器和電磁單元分別為一單元，可在現(xiàn)場組裝，另有一種電容式電壓互感器為整體式結(jié)構(gòu)，分壓器和電磁單元合裝在一個瓷套內(nèi)，無法使電磁單元同電容分壓器兩端斷開。
1、主電容的C1 和tgδ1的測量
測量主電容的C1 和tgδ1的接線如圖2所示。由中間變壓器勵磁加壓。XT點接地，分壓電容C2的“δ”點接介損測試儀所配置黃色的“HV”電纜（注意在測量CVT設(shè)備的所有應(yīng)用中，為消除電纜本身電容量對測量結(jié)果的影響，請將黃色的“HV”電纜的接地插頭同整根電纜一起懸空，不要插入儀器的接地端），主電容C1高壓端接介損測試儀配置的紅色“CX”電纜，儀器選擇“外接升壓器”工作方式，按正接線法測量。由于“δ”點絕緣水平所限，試驗電壓不超過3kV。此時C2與儀器內(nèi)部配置的標(biāo)準(zhǔn)電容器Cn串聯(lián)組成標(biāo)準(zhǔn)回路。Cn的tgδ≈0，而C2大大地大于Cn（50pF），故測量結(jié)果是準(zhǔn)確的。
2、分壓電容C2和tgδ的測量
測量分壓電容C2和tgδ的接線圖如圖3所示。由中間變壓器勵磁加壓。XT點接地，分壓電容C2的“δ”點接介損測試儀所配置的紅色“CX”電纜，主電容C1高壓端接介損測試儀配置的黃色“HV”電纜（注意，請將黃色的“HV”電纜的接地插頭同整根電纜一起懸空，不要插入儀器的接地端）。儀器選擇“外接升壓器”工作方式，按正接線法測量。試驗電壓2～3kV（由中間變壓器繞組容量而定）。此時，C1與儀器內(nèi)部配置的標(biāo)準(zhǔn)電容器Cn串聯(lián)組成標(biāo)準(zhǔn)回路。
3、500kV電容式電壓互感器（CVT）不拆除主電容頂端接地引線時，對分壓電容C2和tgδ的測量
由于主電容頂端接地，所以按圖3接線測量分壓電容C2和tgδ會引入較大的測量誤差。此時，可按圖4接線。由中間變壓器勵磁加壓。XT點接地，分壓電容C2的“δ”點接介損測試儀所配置的紅色“CX”電纜，電容C13

的高壓端接介損測試儀配置的黑色“Cn”電纜。儀器選擇“外接Cn”工作方式，按正接線法測量。試驗電壓2～3kV（由中間變壓器繞組容量而定）。此時，C13與儀器內(nèi)部取樣串聯(lián)組成標(biāo)準(zhǔn)回路，而C2與儀器內(nèi)部取樣串聯(lián)組成被試回路。由于內(nèi)部取樣電阻≤2Ω，所以C11和C12對地分流造成的影響被大大降低了，此法可以獲得比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果。但是，由于“外接Cn”工作方式只能測量C2/C13，介損亦為二者之差，zui終結(jié)果用戶還要換算一次。
為方便用戶，儀器專門增加了“CVT外升壓”與“CVT外Cn”兩種測量方式。在按圖2接線測量C13時，選擇“CVT1”方式，則單片機會將C13的電容量和tgδ記憶在內(nèi)存里。接下去按圖4接線測量C2時，選擇“CVT2”方式，則儀器會將zui終測量結(jié)果直接顯示出來，用戶不必換算。